ANALISIS STABILITAS LERENG TIMBUNAN MATERIAL
SISA TAMBANG SEBAGAI FASILITAS PENDUKUNG
EKSPANSI TAMBANG BAWAH TANAH
PT. FREEPORT INDONESIA
SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan
pendidikan dari Program Studi S1 Teknik Pertambangan dan memperoleh
gelar Sarjana Teknik dari Universitas Cenderawasih
Oleh :
MAMBRI THEIS WANMA NIM. 0110640131
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS CENDERAWASIH
JAYAPURA
ii
HALAMAN JUDUL
ANALISIS STABILITAS LERENG TIMBUNAN MATERIAL
SISA TAMBANG SEBAGAI FASILITAS PENDUKUNG
EKSPANSI TAMBANG BAWAH TANAH
PT. FREEPORT INDONESIA
SKRIPSI
Oleh :
MAMBRI THEIS WANMA
NIM. 0110640131
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS CENDERAWASIH
JAYAPURA
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
ANALISIS STABILITAS LERENG TIMBUNAN MATERIAL
SISA TAMBANG SEBAGAI FASILITAS PENDUKUNG
EKSPANSI TAMBANG BAWAH TANAH
PT. FREEPORT INDONESIA
Disusun Oleh : MAMBRI THEIS WANMA
NIM. 0110640131
Telah dinyatakan lengkap dan memenuhi syarat untuk diajukan dalam Ujian sidang Skripsi Semester Ganjil Tahun Ajaran 2015/2016
Pada Program Studi S1 Teknik Pertambangan Disetujui oleh :
Pembimbing 1
Tanggal : 04 Juli 2016
PATRICK M. FANDY, ST. MT NIP :1979 0208 2008 011007
Pembimbing 2
Tanggal : 04 Juli 2016
iv
HALAMAN PENGESAHAN
ANALISIS STABILITAS LERENG TIMBUNAN MATERIAL
SISA TAMBANG SEBAGAI FASILITAS PENDUKUNG
EKSPANSI TAMBANG BAWAH TANAH
PT. FREEPORT INDONESIA
Disusun Oleh : MAMBRI THEIS WANMA
NIM. 0110640131
Telah diujikan dalam ujian sidang Skripsi pada tanggal 04 Juli 2016 dan dinyatakan lulus dari Program Studi S1 Teknik Pertambangan
Fakultas Teknik, Universitas Cenderawasih Dewan Penguji :
Pembimbing 1 PATRICK M. FANDY, ST. MT
NIP. 1979 0208 2008 011007 (.………)
Pembimbing 2 BEVIE M. NAHUMURY, ST. MT
NIP. 1981 0421 2008 121003 (.………)
Penguji 1 BODIAN PANGGABEAN, M.Eng
NIP. 1975 0131 2005 011003 (……….)
Penguji 2 DJUARDENSI PATABANG, M.Eng
NIP. 1969 0602 2003 121001 (……….……)
Penguji 3 LIA MEDY TANDY, ST. MT
NIP. 1981 0104 2008 012009 (………….…)
Jayapura, 04 Juli 2016 Disahkan Oleh : Mengetahui :
Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan
Universitas Cenderawasih Teknik pertambangan
APOLO SAFANPO, ST. MT FRANS TAMBING, ST. MT
v
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Mambri Theis Wanma
NIM : 0110640131
Program Studi : Teknik Pertambangan
Fakultas : Teknik, Universitas Cenderawasih
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi yang saya tulis ini merupakan hasil karya tulis ilmiah atau pemikiran saya sendiri, bukan hasil karya intelektual orang lain. Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau seluruh skripsi ini adalah hasil karya orang lain, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Jayapura, 04 Juli 2016
vi
ANALISIS STABILITAS LERENG TIMBUNAN MATERIAL
SISA TAMBANG SEBAGAI FASILITAS PENDUKUNG
EKSPANSI TAMBANG BAWAH TANAH
Kestabilan lereng sangat penting untuk diperhatikan karena kestabilan lereng berbicara menyangkut keselamatan pada daerah CIP ( Commonn Infrastructure
Project) atau bisa disebut juga sebagai area infrastruktur khusus underground yang
mendukung penuh kegiatan underground. Upaya teknis yang dilakukan agar daerah CIP tetap stabil adalah menghitung faktor keamanan pada daerah tersebut. Metode yang digunakan pada perhitungan tersebut adalah metode Bishop yang dilakukan secara manual dan juga menggunakan software Slope/w. Data yang dibutuhkan adalah parameter tanah pada daerah timbunan CIP, yang meliputi c = Daya lekat , 𝛾 = Berat jenis, ϕ = Sudut geser dalam.
Berdasarkan data pada daerah tersebut menghasilkan Perhitungan secara manual adalah bidang longsor 1 bagian Utara = 1.75 dan bagian Selatan = 1.78, bidang Longsor 2 bagian Utara = 1.82 dan bagian Selatan = 2.17, bidang longsor 3 bagian Utara = 2.51 dan bagian Selatan = 1.68. Perhitungan menggunakan Slope/w adalah bidang longsor 1 bagian Utara = 1.501 dan bagian Selatan = 1.143, bidang longsor 2 bagian Utara = 1.70 dan bagian Selatan = 1.426, bidang longsor 3 bagian Utara = 2.650 dan bagian Selatan = 1.18. Selisih hasil perhitungan antara manual dan juga menggunakan slope/w adalah bidang longsor 1 bagian Utara = 0.24 dan bagian Selatan = 0.63 bidang longsor 2 bagian Utara = 0.12 dan bagian Selatan = 0.25 bidang longsor 3 bagian Utara = 0.86 dan bagian Selatan = 0.5. dari hasil perhitungan Faktor Keamanan dalam kondisi stabil.
Dalam suatu lereng pengaruh muka air tanah juga sangat mempengaruhi kestabilan lereng timbunan sehingga perlu dilakukan upaya untuk mencegah hal tersebut dengan cara memperhatikan sistem drainase yang digunakan
vii
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Fakultas Teknik dan Universitas Cenderawasih, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pangarang. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
viii
LEMBAR PERUNTUKAN
Kita tahu sekarang, bahwa Allah turut bekerja dalam segala sesuatu untuk mendatangkan kebaikan bagi mereka yang mengasihi Dia, yaitu bagi mereka yang terpanggil sesuai dengan rencana Allah (Roma 8:28)
Orang yang paling menikmati kehidupan adalah mereka yang tahu bagaimana cara B E R S Y U K U R
Dengan segala kerendahan hati karya ini kupersembahkan kepada :
Tuhan Yesus sebagai Bapa yang selalu Memberkati dan memberi Hikmat
Kedua Alm. Orang tua tercinta Frans Wanma & Fransina Radamusa atas Kasih Sayang dan segala hal yang pernah diberikan.
Kedua Orang tua angkat Berto Rarawi & Monalisa Munamber, Terimakasih buat segala kerja keras, pengorbanan dan doanya selama ini
Kakak Christy, Kakak Beatrix, Ade Chatrine, Ade Vhebby, Ade Yohanis, dan Ade Aldo atas semua kasih sayang dan dukungan nya.
Kedua Mentor Rohani Pdt. Budianto Daud, S.Th & Pdt. Alam Parirak, S.Th Terimakasih buat segala didikan, pengajaran dan serta dukungan doanya selama ini.
Bapak Bevie Marcho Nahumury, MT atas pengajaran, motivasi dan dukungan selama masa perkuliahan.
ix
KATA PENGANTAR
Segala Puji dan Syukur Penulis Panjatkan Kepada Tuhan Yesus, karena atas Pertolongan serta pengasihanNya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang
berjudul “ANALISIS STABILITAS LERENG TIMBUNAN MATERIAL
SISA TAMBANG SEBAGAI FASILITAS PENDUKUNG EKSPANSI
TAMBANG BAWAH TANAH PT. FREEPORT INDONESIA” dengan baik.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan di Program Studi S1 Teknik Pertambangan, dan memperoleh gelar Sarjana Teknik Dari Universitas.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Onesimus Sahuleka, SH., M.Hum sebagai Rektor Universitas Cenderawasih.
2. Apolo Safanpo, ST., MT sebagai Dekan Fakultas Pertambangan Universitas Cenderawasih.
3. Frans Tambing, ST., MT selaku ketua Jurusan Teknik Pertambangan Universitas Cenderawasih.
4. Bevie Marco Nahumury, ST., MT selaku ketua Program Studi Teknik Pertambangan Universitas Cenderawasih sekaligus Dosen pembimbing II. 5. Patrick M Fandy, ST., MT sebagai Dosen pembimbing I.
6. Semua dosen Teknik Pertambangan Universitas Cenderawasih yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
7. Iwan Setiawan manager Dept Civil Geotech PT. Freeport Indonesia yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk melaksanakan Tugas Akhir. 8. Anton Djunaidi & Hendri Silaen selaku pembimbing selama pelaksanaan
Tugas Akhir dari awal hingga kegiatan selesai.
9. Keluarga Besar Civil Geotech & Hydrologi PT. Freeport Indonesia 10. Keluarga Besar Papua Engineer PT. Freeport Indonesia.
x
12. Saudara dan saudari seperjuangan TEKNIK PERTAMBANGAN angkatan 2011 yang telah bersama berjuang untuk menempuh kuliah di Program Studi Teknik Pertambangan Universitas Cenderawasih.
13. Saudara/i Winner Kambu (UGM), Jhon Kocu (ITATS), Oscar Oihulun (STTNAS), Petronela Korwa & Rhienhard Rumayom (USTJ), Heriyanto Pangabean (UNP), Charles Andrianto (UNSRI), Abraham Ioni (ITN), Djori sedik (WARSM), Jordy Simanjuntak (ITM), Ibnu (UNJ), Firwansyah Aras, Roni Mandibodibo, Griece Ayamiseba (UNIPA). Selaku rekan-rekan mahasiswa kerja praktik dan tugas akhir di PT. Freeport Indonesia. Semoga ini menjadi pengalaman berharga dan tidak terlupakan bagi kita dan kita semua dapat bertemu kembali di lain kesempatan.
14. Semua Pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran untuk lebih menyempurnakan isi laporan ini. Namun demikian, penulis berharap laporan ini dapat memberi manfaat bagi pembaca dan khususnya bagi penulis sendiri.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberi kasih dan pengharapan kepada kita sekalian. Amin.
Jayapura, 04 Juli 2016
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... v
ABSTRAK ... vi
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ... vii
LEMBAR PERUNTUKAN ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Permasalahan ... 2
1.2.1 Rumusan Masalah ... 2
1.2.2 Batasan Masalah... 2
1.3 Tujuan dan Manfaat ... 2
1.3.1 Tujuan ... 2
1.3.2 Manfaat ... 3
1.4 Hasil yang diharapkan ... 3
1.5 Keadaan Lingkungan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8
xii
2.1.1 Lereng Alam... 8
2.1.2 LerengBuatan ... 9
2.2 Aspek Geologi Pada Kestabilan Lereng ... 10
2.3 Jenis Dan Mekanisme Gerakan Tanah dan Longsoran ... 11
2.3.1 Jenis-jenis Gerakan Tanah dan Longsoran ... 11
2.4 Penyebab Gerakan Tanah dan Longsor ... 15
2.5 Analisis Kestabilan Lereng ... 16
2.5.1 Teori Dasar Kekuatan Geser Tanah ... 17
2.5.2 Konsep Faktor Keamanan ... 17
2.6 Metode Analisis Kestabilan Lereng ... 18
2.7 Metode Konstruksi ... 19
2.8 Metode Bishop ... 19
2.8.2 Langkah-langkah Perhitungan Metode Bishop ... 22
2.9 Pengaruh Air Tanah dan Rembesan ... 24
BAB III METODE PENELITIAN... 26
3.1 Rencana Penelitian ... 26
3.2 Tahapan Metode dan Teknik Penelitian ... 29
3.2.1 Persiapan ... 29
3.2.2 Study Kepustakaan ... 29
3.2.3 Pelaksanaan Penelitian Dilapangan... 29
3.2.4 Pengumpulan Data ... 30
3.2.5 Penyajian Data ... 31
3.2.6 Diagram Alir ... 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
xiii
4.1.1 Studi Area ... 33
4.1.2 Jenis Tanah ... 34
4.2 Pembahasan ... 35
4.2.1 Perhitungan Faktor Keamanan dengan menggunakan metode Bishop 35 4.2.2 Perhitungan Faktor Keamanan Menggunakan Software Slope/W ... 51
4.2.3 Pengaruh Muka Air Tanah ... 57
5 PENUTUP ... 60
5.1 Kesimpulan ... 60
5.2 Saran ... 61
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi Project Area PT.Freeport Indonesia ... 4
Gambar 1.2 Kondisi Geografis PT. Freeport Indonesia ... 5
Gambar 1.3 Topografi Area Pertambangan PT. Freeport Indonesia ... 6
Gambar 2.1 Jenis longsoran ... 12
Gambar 2.2 longsoran rotasi ... 14
Gambar 2.3 Jenis longsoran Rotasi ... 14
Gambar 2.4 Longsoran translasi ... 15
Gambar 2.5 Gaya-gaya yang bekerja pada segmen dengan metode bishop ... 19
Gambar 2.6 Penentuan harga 𝑀𝑖(𝑎) ... 21
Gambar 2.7 Konsep Metode Kestabilan Lereng Analitik ... 23
Gambar 2.8 Muka Air Tanah Pada Lereng ... 24
Gambar 3.1 Diagram Alir ... 32
Gambar 4.1 Perkembangan proyek pembangunan pada daerah CIP ... 33
Gambar 4.2 Profil daerah CIP ... 34
Gambar 4.3 Bidang longsor pertama bagian utara ... 35
Gambar 4.4 Bidang longsor pertama bagian selatan ... 37
Gambar 4.5 Bidang longsor kedua bagian utara ... 40
Gambar 4.6 Bidang longsor kedua bagian selatan ... 42
Gambar 4.7 Bidang longsor ketiga bagian utara ... 45
Gambar 4.8 Bidang longsor ketiga bagian selatan ... 48
Gambar 4.9 Memodelkan geometri lereng melalui titik-titik koordinat ... 51
Gambar 4.10 Input Parameter Tanah Timbunan (Fill Material) ... 52
Gambar 4.11 Input Parameter Tanah Asli (Colluvium) ... 52
Gambar 4.12 Bidang longsor pertama bagian utara ... 53
Gambar 4.13 Bidang longsor pertama bagian selatan ... 53
Gambar 4.14 Bidang Longsor kedua bagian Utara ... 54
Gambar 4.15 Bidang Longsor kedua bagian Selatan ... 54
xv
Gambar 4.17 Bidang Longsor ketiga bagian utara... 55
Gambar 4.18 Bidang longsor tanpa muka air tanah ... 57
Gambar 4.19 Kenaikan muka air tanah setinggi 5 meter ... 58
Gambar 4.20 Kenaikan muka air tanah setinggi 10 meter ... 58
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor Keamanan minimum untuk berbagai resiko ... 18
Tabel 3.1 Rencana Penelitian ... 26
Tabel 4.1 Parameter Tanah pada daerah CIP ... 34
Tabel 4.2 Perhitungan FK Bidang Longsor pertama pada Bagian Utara ... 37
Tabel 4.3 Perhitungan FK Bidang Longsor pertama pada Bagian Selatan ... 39
Tabel 4.4 Perhitungan FK Bidang Longsor kedua pada Bagian Utara ... 42
Tabel 4.5 Perhitungan FK Bidang Longsor kedua pada Bagian selatan ... 45
Tabel 4.6 Perhitungan FK Bidang Longsor ketiga pada Bagian utara ... 48
1
BAB I
1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
PT. Freeport Indonesia merupakan perusahan tambang emas dan tembaga terbesar nomor dua di dunia yang berlokasi di daerah Tembagapura, Timika, Papua. Sistem penambangan yang dilakukan PT. Freeport Indonesia dibagi dalam dua macam yaitu sistem tambang terbuka dan sistem tambang bawah tanah. Dengan adanya peningkatan kegiatan pengembangan tambang bawah tanah, DMLZ (Deep
Mill Level Zone) & GBC (Grasberg Block Cave) maka sarana pembangunan
infrastruktur juga turut meningkat. Namun ada salah satu penghambat dalam peningkatan pembangunan infrastrukur tersebut yaitu keterbatsan lahan.
Keterbatasan lahan ini yang menjadi kendala dalam pembangunan infrastruktur sehingga perlu diadakan perluasan lahan dengan cara melakukan penimbunan pada daerah-daerah yang berbentuk lembah atau memanfaatkan daerah-daerah timbunan batuan penutup yang terdapat di sekitar daerah tambang. Pada banyak kasus penggunaan daerah timbunan sebagai lokasi infrastruktur sebenarnya tidak layak untuk digunakan sehingga infrastruktur yang dibangun pada daerah timbunan sering kali mengalami kendala yaitu pada daerah timbunannya mengalami penurunan yang berkelanjutan sehingga berdampak terjadinya kerusakan pada infrastruktur yang terletak di atasnya. Oleh sebab itu perlu di lakukan upaya tertentu untuk memastikan daerah timbunan menjadi layak untuk di gunakan dengan cara menganalisis stabilitas timbunan.
Timbunan atau urugan yang digunakan untuk perluasan lahan pembangunan sarana infrastruktur salah satu nya adalah pada daerah CIP (common Infrastructure
2
1.2 Permasalahan
1.2.1 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang di gambarkan di atas maka dapat dirumuskan masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Bagaimana menjadikan daerah CIP (Common Infrastructure Project) menjadi layak untuk pembangunan infrastruktur
2. Bagaimana menstabilakan suatu lereng pada area timbunan CIP (Common
Infrastructure Project), jika ternyata hasil evaluasi awal menunjukkan daerah
tersebut tidak layak. 1.2.2 Batasan Masalah
1. Pada penelitian ini, pembahasan/kajian hanya akan dilakukan untuk daerah timbunan CIP (Common Infrastructure Project) yang terdapat di Mile Point 72 di area kerja PT. Freeport Indonesia.
2. Penelitian ini akan fokus pada analisis stabilitas lereng area CIP (Common
Infrastructure Project) dengan menggunakan metode Bishop baik secara
manual maupun dengan software Slope/W 2004.
3. Data kondisi geometri lereng CIP (Common Infrastructure Project)
menggunakan peta kontur tahun 2015.
1.3 Tujuan dan Manfaat
1.3.1 Tujuan
1. Untuk memastikan bahwa daerah CIP (Common Infrastructure Project) aman untuk di gunakan berdasarkan nilai faktor angka keamanan.
2. Membandingkan hasil faktor keamanan perhitungan analisis stabilitas lereng dengan perhitungan dengan metode bishop (manual) dan software Slope/W. 3. Meninjau pengaruh kenaikan muka air tanah lereng CIP (Common
Infrastructure Project) terhadap ketidakstabilan dengan menggunakan software
1.3.2 Manfaat
Adapun manfaat yang didapat dari penelitian ini yaitu :
1. Untuk Penulis, manfaat penelitian ini yaitu untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang stabilitas lereng
2. Untuk Akademisi, diharapkan hasil dari penelitian ini dapat dijadikan sebagai konsumsi ilmiah bagi kaum akademis dan dapat dijadikan referensi bagi peneliti lain yang mempunyai topik serupa.
3. Untuk Perusahaan, berupa informasi dan arsip bagi PT.Freeport Indonesia
1.4 Hasil yang diharapkan
Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah agar penelitian yang dilakukan oleh penulis dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan bagi perusahan terhadap stabilitas timbunan yang dilakukan secara aman.
1.5 Keadaan Lingkungan
Secara garis besar area kontrak karya PT. Freeport Indonesia dapat dibagi menjadi dua daerah (Gambar 1.1), yaitu: Daerah dataran rendah (lowland) dan daerah dataran tinggi (highland).
Daerah Dataran Rendah (lowland) merupakan daerah dataran rendah dengan ketinggian antara 10 mdpl sampai 2000 mdpal dan daerah dataran tinggi (highland)
4
(Sumber : UG Mine Geology Dept. PTFI, 2013)
Gambar 1.1Lokasi Project Area PT.Freeport Indonesia
Lokasi PT. Freeport Indonesia terletak di pegunungan Jayawijaya, Kecamatan Mimika Timur, Kabupaten Mimika, Propinsi Papua, berada pada posisi geografis 04º 06' - 04º 12' Lintang Selatan dan 137º 06' – 137º 12' Bujur Timur. Kegiatan operasional PT. Freeport Indonesia terbentang dari lokasi penambangan bijih tertinggi di Grasberg sampai pelabuhan Amamapare yang panjangnya lebih kurang 125 km.
Wilayah kerja PT. Freeport Indonesia mempunyai iklim tropis. Tetapi kenyataannya, kondisi iklim sebenarnya berubah secara bervariasi sesuai dengan perubahan terhadap ketinggian. Secara umum daerah dataran rendah (lowland)dan memiliki iklim yang panas, basah dan lembab, sedangkan daerah dataran tinggi
(highland) memiliki iklim yang basah, dan dingin.
Temperatur udara rata –rata bervariasi antara 70C pada daerah pemantauan
Topografi pada daerah Kontrak Karya PT. Freeport Indonesia sangat bervariasi mulai dari daerah pantai dan rawa sampai dengan daerah yang berketinggian 4200 mdpal (gambar 1.2)
(Sumber : UG Mine Geology Dept. PT. Freeport Indonesia, 2002)
Gambar 1.2 Kondisi Geografis PT. Freeport Indonesia
Pada area penambangan merupakan daerah yang tidak rata dan bergunung-gunung, karena terletak di daerah pegunungan Sudirman atau Highland dengan ketinggian antara 2000 m sampai 4200 mdpal (Gambar Daerah dataran rendah atau
Lowland mempunyai ketinggian antara 10 m sampai 2000 mdpal yang meliputi
pelabuhan Amamapare, Timika dan Kuala Kencana dan merupakan daerah yang relatif datar dan rata.
KONDISI GEOGRAFIS
6
(Sumber : Big Gossan Mine’s Feasibility study 2-8)
Gambar 1.3 Topografi Area Pertambangan PT. Freeport Indonesia
Keadaan morfologi daerah penambangan sangat variatif, yaitu pada daerah pelabuhan (Portsite) merupakan daerah rawa dan pantai yang dikelilingi oleh hutan bakau. Meninggalkan daerah pelabuhan ketinggian semakin besar dan rawa bakau sedikit demi sedikit menjadi rawa nipa atau sagu. Pada jarak sekitar 40 km memasuki area pedalaman terdapat dataran dengan ketinggian 350-500 mdpal yang ditumbuhi oleh hutan lebat. Pada daerah ini mulai timbul pegunungan dengan bentuk jurang yang terjal.
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir ini dibagi ke dalam beberapa bagian sebagai berikut : 1) BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini menguraikan secara singkat penulisan mengenai : latar belakang, permasalahan, tujuan penulisan, metode penulisan, waktu dan tempat pelaksanaan serta sistematika penulisan.
2) BAB II DASAR TEORI
Menjelaskan tentang teori-teori yang digunakan dalam penulisan ini 3) BAB III METODE PENELITIAN
Menjelaskan tentang rencana penelitian, tahapan metode dan teknik penelitian yang di gunakan dalam penulisan ini.
4) BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Menulis dan menganalis hasil yang telah didapat terkait judul atau topik yang digunakan dalam penulisan ini
5) BAB V PENUTUP
8
BAB II
2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum Tentang Lereng
Lereng (slope) merupakan suatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu terhadap bidang horizontal. Lereng dapat terjadi secara alamiah atau buatan. Bila permukaan tanah tidak datar, maka komponen berat tanah yang sejajar dengan kemiringan lereng akan menyebabkan tanah bergerak ke arah bawah. Bila komponen berat tanah cukup besar, kelongsoran lereng dapat terjadi jika gaya dorong (driving force) lebih besar dari gaya perlawanan yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor.
Jenis lereng dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu lereng alam (natural
slopes) dan lereng buatan (man made slopes). Pada kedua jenis lereng ini terdapat
beberapa faktor yang membuat stabilitas dari lereng dapat berkurang sehingga memungkinkan terjadinya keruntuhan suatu lereng.
2.1.1 Lereng Alam
Lereng alam adalah lereng yang terbentuk karena proses alam. Material yang membentuk lereng memiliki kecenderungan tergelincir di bawah beratnya sendiri dan gaya-gaya luar yang ditahan oleh kuat geser tanah dari material tersebut. Gangguan terhadap kestabilan terjadi jika tahanan geser tanah tidak dapat mengimbangi gaya-gaya yang menyebabkan gelincir pada bidang longsor. Lereng alam yang telah stabil selama bertahun-tahun dapat saja mengalami longsor akibat:
Kenaikan tekanan air pori (akibat naiknya muka air tanah) karena hujan yang berkepanjangan, pembanguanan dan pengisian waduk, gangguan pada sistem drainase, dan lain lain.
Penurunan kuat geser tanah secara progresif akibat deformasi sepanjang bidang yang berpotensi longsor
Proses pelapukan
Gempa
2.1.2 Lereng Buatan
Lereng ini merupakan lereng yang di buat oleh manusia untuk suatu kepentingan yang berkaitan dengan proyek konstruksi.
Lereng buatan ini dibagi menjadi dua bagian yaitu : a. Penggalian
Perencanaan pemotongan adalah untuk suatu lereng dengan kemiringan tertentu yang cukup aman dan ekonomis. Kestabilan pemotongan ditentukan oleh kondisi geologi, sifat teknis, tekanan air akibat rembesan dan cara pemotongan.
b. Lereng timbunan (embankment)
Lereng dengan timbuanan umumnya adalah untuk badan jalan raya, jalan kereta api,dam,dan tanggul. Sifat teknis tanah timbuanan dipengaruhi oleh cara penimbunan dan derajat kepadatan tanah. Analisis secara terpisah harus dilakuaan pada lereng timbunan, yaitu :
Kondisi jangka pendek (saat penimbunan selesai)
Kondisi jangka panjang
Penurunan muka air seketika (sudden draw down)
Gangguan gempa
10
2.2 Aspek Geologi Pada Kestabilan Lereng
Pemahaman kondisi geologi lokal merupakan unsur yang amat penting untuk memecahkan masalah kestabilan lereng karena evaluasi kestabilan lereng membutuhkan pendekatan interdisiplin dan pengetahuan mengenai geologi teknik, mekanika tanah, dan mekanika batuan.
Bila secara ekonomis kurang layak untuk melakukan penyelidikan yang cukup, cara evaluasi yang sederhana dapat digunakan bila memperhatikan aspek geoteknik dan pengalaman geologi teknik dari daerah setempat. Sebaliknya bila kondisi geologi setempat relatif seragam, maka cara analisis dengan penyelidikan tanah yanag memadai akan memberikan hasil yang dapat diandalkan.
Beberapa hal penting dalam aspek geologi yang perlu diketahui adalah : a. Fabric
Diskontinuitas dalam material geologi mulai dari rentang mikroskopis hingga sebesar joint dan bidang rekahan. Adanya bidang lemah ini memberikan andil besar pada kestabilan lereng.
b. Struktur geologi
Posisi joint dan sesar perlu di pelajari sebagai bidang yang menyebabkan longsor.
c. Air tanah
Geologi mempengaruhi aliran air tanah, arah tekanan dan gradiennya dalam suatu lereng. Adanya air mempengaruhi kekuatan material dengan memberikan perubahan kimiawi dan larutan, gaya-gaya kapiler, peningkatan tekanan air pori yang berdampak langsung terhadap kuat geser dan mekanisme pelembekan pada tanah lempung teguh yang memiliki rekahan.
d. Kegempaan
e. Tegangan awal dalam tanah
Gerakan suatu daerah memberikan pengaruh kepada besarnya tegangan awal dilapangan sebagai akibat berat sendiri material, aktifitas tektonik, erosi dan proses geologi yang lain.
f. Pelapukan
Menurut Blith dan Freitas (1974), perubahan kimiawi akibat pelapukan dapat terjadi dalam waktu singkat (hanya beberapa hari saja). Kecepatan dari proses ini tergantung pada jenis material, iklim, karakterisitik aliran, dan lain-lain. g. Aktivitas longsoran yang terdahulu
Geologi lokal suatu daerah amat berguna untuk mengerti aktivitas longsoran terdahulu dan pada saat sekarang ini. Pencirian dari suatu daerah dimana pernah terjadi longsoran terdahulu merupakan pertimbangan yang penting dalam studi mengenai longsoran.
2.3 Jenis Dan Mekanisme Gerakan Tanah dan Longsoran
2.3.1 Jenis-jenis Gerakan Tanah dan Longsoran
Gerakan tanah dan longsoran dapat diklasifikasi dalam banyak cara dan masing-masing memiliki kegunaanya dalam menekankan pentingnya kepada cara pengenalan, cara penanggulangan, kontrol dan keperluan klasifikasi yang lain. Diantara atribut yang diguanakan untuk kriteria identifikasi dan klasifikasi adalah :
Jenis material longsoran, kecepatan gerakan, geometri, penyebab longsoran/gerakan tanah, dan kondisi aktivitasnya.
Berdasarkan jenis gerakannya, lereng dapat dibagi sebagai berikut :
Runtuhan (falls)
12
(Sumber : Cruden and Varnes, 1992)
Gambar 2.1 Jenis longsoran : Runtuhan (fall), pengelupasan (topple),
longsoran (slide), rayapan (spread), aliran tanah (flow)
Pengelupasan (Topples)
Gerakan ini berupa rotasi keluar dari suatu unit massa yang berputar terhadap suatu titik akibat gaya gravitasi atau gaya-gaya lain seperti adanya air dalam rekahan. Penjelasan terinci diberikan oleh de Freitas dan Watters (1973)
Aliran tanah (Earth flow/Debris flow)
Longsoran (slides)
Dalam longsoran yang sebenarnya, gerakan ini terdiri dari peregangan secara geser dan peralihan sepanjang suatu bidang gelincir yang dapat nampak secara visual. Gerakan ini dapat bersifat progresif yang berarti bahwa keruntuhan geser tidak terjadi seketika pada seluruh bidang gelincir melainkan merambat dari suatu titik. Massa yang bergerak menggelincir diatas lapisan batuan/tanah asli dan terjadi pemisahan. (separasi) dari kedudukan semula.sifat gerakaan biasanya lambat hingga amat lambat.
Longsoran dapat berupa atau translasi.
Berdasarkan bidang gelincirnya longsoran dibagi menjadi 2 bagian yaitu : 1. Longsoran rotasi
14
(Sumber : Vernes, 1958) Gambar 2.2 longsoran rotasi
(Sumber : Vernes, 1958)
2. Longsoran translasi
Dalam longsoran translasi suatu massa bergerak sepanjang bidang gelincir berbentuk bidang rata. Pembedaan terhadap longsoran rotasi dan translasi merupakan kunci penting dalam penanggulangannya.
(Sumber : Vernes, 1958)
Gambar 2.4 Longsoran translasi
2.4 Penyebab Gerakan Tanah dan Longsor
Penyebab gerakan tanah dan longsoran terdiri dari suatu seri kejadian yang dapat berasal dari alam maupun manusia. Dalam banyak kasus, penyebab tersebut sering tidak dapat dihindarkan. Penyebab yang paling umum adalah unsur geologi, topografi, dan iklim. Jarang sekali penyebab gerakan ini bersifat tunggal, pada umumnya merupakan kombinasi dari beberapa faktor. Penyebab gerakan tanah dan longsoran ini harus lebih dahulu dimengerti sebelum suatu tindakan pencegahan atau tindakan remedial dilakukan.
16
tegangan geser dan faktor yang dapat menyebabkan penurunan dari tahanan geser/ kuat geser.
Faktor- faktor yang menyebabkan peningkatan tegangan geser antara lain: a. Kehilangan dukungan (lateral dan vertikal)
Misalnya karena erosi oleh sungai, proses pelapukan, penggalian permukaan oleh manusia, dan kegiatan penambangan.
b. Beban permukaan dan beban lain
Misalnya pelaksanaan timbunan, adanya beban bangunan dan konstruksi sipil yang lain, vegetasi, akumulasi talus, air hujan yang merembes kedalam tanah atau rekahan, serta tekanan rembesan.
Beberapa faktor yang dapat menurunkan kuat geser antara lain karena perubahan kadar air, pelembekan pada fissured clay, disintegrasi fisis dari batuan.
2.5 Analisis Kestabilan Lereng
Dalam praktek, analisis kestabilan lereng didasarkan pada konsep keseimbangan batas plastis (limit plastic equilibrium). Adapun maksud dari analisis stabilitas adalah untuk mendapatkan faktor keamanan dari bidang yang potensial. Dalam analisis stabilitas lereng, beberapa asumsi yang digunakan yaitu:
a. Kelongsoran lereng terjadi di sepanjang permukaan bidang longsor tertentu dan dapat dianggap sebagai masalah bidang dua dimensi.
b. Massa tanah yang longsor dianggap sebagai benda massif.
c. Tahanan geser dari massa tanah pada setiap titik sepanjang bidang longsor tidak tergantung dari orientasi permukaan longsor, atau dengan kata lain kuat geser tanah dianggap isotropis.
Dibutuhkan pemahaman terhadap faktor-faktor yang berhubungan dengan keruntuhan lereng, seperti analisis lereng dan metode perkuatan lereng yang dirasa cukup efektif untuk menambah nilai faktor keamanan.
2.5.1 Teori Dasar Kekuatan Geser Tanah
Kestabilan suatu lereng sangat bergantung pada kekuatan geser dari bahan pembentuknya. Keruntuhan geser pada tanah merupakan akibat adanya gerakan relatif antara butir-butir tanah, bukan karena butir sendirinya yang hancur. Oleh karena itu, kekuatan geser tanah tergantung dari gaya-gaya yang bekerja antar butirnya. Kekuatan geser tanah terdiri dari dua komponen, yaitu:
a. Bagian yang bersifat kohesi, tergantung dari macam tanah dan kepadatan butirnya
b. Bagian yang mempunyai sifat gesekan yang sebanding dengan tegangan normal yang bekerja pada bidang geseran.
Berdasarkan konsep dasar Terzaghi, tegangan geser pada suatu tanah hanya dapat ditahan oleh tegangan partikel-partikel padatnya. Kekuatan geser tanah yang dapat dinyatakan sebagai fungsi dari tegangan normal efektif. Dengan demikian, keruntuhan akan terjadi pada titik yang mengalami keadaan kritis yang disebabkan oleh kombinasi antara tegangan geser dan tegangan normal efektifnya.
rmal ditambah dengan tegangan air pori. 2.5.2 Konsep Faktor Keamanan
Pemahaman terhadap faktor keamanan merupakan hal yang penting dalam merencanakan lereng. Faktor keamanan yang diambil sebanding dengan banyaknya ketidakpastian yang terdapat dalam perencanaan lereng, seperti parameter kekuatan tanah, distribusi tekanan air pori dan lapisan tanah. Secara umum, semakin kecil kualitas dari investigasi lapangan, maka semakin tinggi angka keamanan yang harus diberikan, terutama bila seorang perencana memiliki pengalaman yang terbatas.
18
dibadingkan dengan kekuatan geser yang ada pada tanah, akan memberikan suatu nilai faktor keamanan rata-rata sepanjang bidang permukaan runtuh tersebut. Fungsi utama faktor keamanan adalah memperhitungkan faktor ketidakpastian dalam desain dan untuk memberikan jaminan keamanan terhadap semua parameter yang digunakan dalam perhitungan. Berikut dalam Tabel 2.1 adalah kriteria kondisi daerah berdasarkan angka faktor.
Tabel 2.1 Faktor Keamanan minimum untuk berbagai resiko
FK Kondisi Daerah
<1,00 Derah tidak stabil
=1,00 Daerah kritis longsor
1,00 < FK <1,10 Rawan longsor bila di pacu curah hujan tinggi dan teknik pemotongan
lereng yang salah
1,10 < FK <1,25 Aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko rendah
1,25 < FK <1,50 Aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko menengah
1,50 < FK <1,80 Aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi
(Sumber : SNI 1962 – 1989F)
2.6 Metode Analisis Kestabilan Lereng
Cara menghitung analisis kestabilan lereng dengan menggunakan prinsip keseimbangan batas dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :
a. Prosedur massa (mass procedure)
Pada metode ini, tanah yang membentuk lereng dianggap homogen dan massa tanah yang berada di atas bidang gelincir diambil sebagai satu kesatuan.
b. Metode irisan (slice method)
2.7 Metode Konstruksi
Metode konstruksi yang digunakan pada daerah CIP (Common Infrastructure
Project) adalah bottom-up.
Bottom-up adalah metode konstruksi yang dilakukan dengan cara melakukan
timbunan dari bawah ke atas.
2.8 Metode Bishop
Bishop (1955) memperkenalkan metode yang memodifikasi Metode Fellenius yang hanya memperhitungkan keseimbangan total dari momen dan tidak memperhatikan keseimbangan dari masing-masing potongan. Bishop memeperkenalkan metode dengan penyelesaian yang lebih teliti karena memperhitungkan pengaruh gaya-gaya pada tiap sisi tepi irisan. Sistem gaya-gaya yang bekerja pada metode bishop ditunjukan pada gambar 2.5
(sumber : Jurnal sipil statik vol.2 & 3)
Gambar 2.5 Gaya-gaya yang bekerja pada segmen dengan metode bishop
Keterangan gambar :
W = Berat total pada irisan
EL, ER = Gaya antar irisan yang bekerja secara horisontal pada penampang kiri
dan kanan
XL, XR = Gaya antar irisan yang bekerja secara vertikal pada penampang kiri
20
Formula umum metode bishop adalah :
FK =
𝑎 diambil positif pada kuadran yang sama dengan lereng atau searah dengan gaya penahan.
𝑀𝑖(𝑎) = harga ini ditinjau pada masing-masing segmen dan dapat di peroleh
dengan dua cara :
a. Dihitung manual dengan persamaan berikut :
𝑀
𝑖(𝑎) =cos 𝑎
𝑖(1 +
𝑡𝑎𝑛 𝑎𝑖 tan ∅𝐹𝐾
)
b. Menggunakan kurva hubungan 𝑎 dengan 𝑀𝑖(𝑎) dengan variasi (tan
( sumber : NAVFAC DM 7.1)
Gambar 2.6 Penentuan harga 𝑴𝒊(𝒂)
Untuk metode bishop apabila harga 𝑀𝑖(𝑎) dimasukan kedalam persamaan FK maka akan terdapat dua buah nilai FK yaitu di kiri dan di kanan persamaan. Oleh karena itu, dalam metode Bishop ini perlu dilakukan cara coba-coba (trial and error). Whitman & Bailey (1967) menyarankan apabila harga 𝑀𝑖(𝑎) < 0.2 umumnya akan terdapat masalah pada analisis kestabilan lereng, dan dianjurkan untuk menggunakan metode lain yang lebih baik, sehingga metode bishop dapat dikatakan cukup akurat untuk kepentingan praktek dan tidak direkomendasikan digunakan apabila 𝑀𝑖(𝑎) < 0.2.
22
2.8.2 Langkah-langkah Perhitungan Metode Bishop a. Gambar kondisi lereng dengan skala
b. Tentukan letak titik pusat bidang gelincir dengan cara coba-coba dan gambarkan bidang gelincir coba-coba
c. Gambarkan permukaan air (phreatic surface) bila ada
d. Untuk tanah lempung, tentukan kedalaman tension crak dan gambarkan letaknya pada bagian atas lereng
e. Bagi tanah diatas bidang gelincir menjadi beberapa segmen f. Untuk setiap segmen :
i. Tentukan lebar b (bishop)
ii. Tentukan berat W (berat total tanah + beban luar). Sebagai contoh pada gambar 2.8 untuk segmen 2, berat segmen W2 = b2 (qb2 + Zz𝛾2 + Zb𝛾sat2 + z
c𝛾 sat1)
iii. Ukur sudut 𝑎 untuk masing-masing segmen. Harga 𝑎 dapat negatif dan positif. Pada gambar untuk segmen 7 adalah negatif sedangkan untuk segmen 2 adalah positif
iv. Gambarkan garis ekipotensial dimulai dari perpotongan bidang gelincir dengan garis vertikal hingga permukaan air. Proyeksi tinggi terhadap garis vertikal adalah Zw
(sumber : Budhu, 2000)
Gambar 2.7Konsep Metode Kestabilan Lereng Analitik dengan pembagian
24
2.9 Pengaruh Air Tanah dan Rembesan
Gaya–gaya yang bekerja pada elemen tanah akibat rembesan air dapat diselesaikan dengan 2 cara dengan usulan dari Taylor (1948) sebagai berikut :
Menjumlahkan vektor dari berat efektif tanah dan rembesan
Menjumlahkan vektor dari berat total tanah dan resultan gaya air.
(Singh, 1992)
Gambar 2.8Muka Air Tanah Pada Lereng
Gambar diatas menunjukan lereng yang terendam sebagian dan terdapat rembesan. Pada bagian muka lereng terdapat genangan air yang merupakan momen tahan tambahan. Bila seluruh bagian air yang dibatasi oleh segmen BCFB ditinjau, maka bagian tersebut akan simetris terhadap garis vertikal melalui O karena BF horisontal dan oleh karenanya tidak akan memberikan momen terhadap titik O sehingga tidak berpengaruh terhadap perhitungan keseimbangan. Untuk selanjutnya, pengaruh air pada bagian BCFB tidak ditinjau dengan cara memperhitungkan berat efektif tanah pada bagian BCDEB. Pengaruh tekanan air pori U2 dibaikan dan hanya bagian U1 yang diperhitungkan. Analisis dilakukan dengan cara yang sama dengan bagian terdahulu dimana W diganti menjadi (W1+W2), dimana W1 adalah berat total bagian diatas muka air luar dan W2 adalah
mempunyai berat tetapi tanpa kuat geser. Cara lain adalah dengan menghentikan lingkaran gelincir pada titik C dan memasukan tegangan pada bidang CG.
26
BAB III
3
METODE PENELITIAN
3.1 Rencana Penelitian
Tabel 3.1 Rencana Penelitian
No Kegiatan Keterangan Hasil
1 Persiapan Mencari mengumpulan pustaka dan
melakukan studi literatur
Konsultasi dan ujian proposal
penelitian
Konsultasi sebelum melakukan
penelitian
Surat izin penelitian yang
dikeluarkan oleh fakultas yang
ditujukan kepada instansi lokasi
penelitian
Meminta ijin kepada instansi
setempat dan menjalin hubungan
yang harmonis dengan orang –
orang yang nanti akan dihubungi
ketika melakukan penelitian
dengan membawa surat dari
fakultas
Membaca menelaah dan meneliti
hasil penelitian terdahulu, kemudian
dirumuskan dalam sedemikian rupa
sebagai landasan berpikir bahwa
penelitian yang akan dilakukan
menjadi sangat penting
Membaca menelaah dan meneliti
buku- buku kepusatakaan dalam
yang berisi teori – teori pendapat
Buku, copy dan soft
copy, referensi
dari penulis buku yang akan
dijadikan referensi sebagai landasan
teori yang merupakan alat analisis
hasil penelitian
Membaca dan meneliti data/
dokumen, seperti yang terdapat pada
reverensi yang sudah dikumpulkan
terkait judul yang akan diteliti.
Tujuanya adalah untuk
pengembangan penelitian dan
memperkaya data penelitian.
3 Metode
penelitian Observasi : pengamatan langsung
dilapangan
Interview : melakukan wawancara
kepada pihak – pihak terkait
Dokumentasi : mengumpulakan
dokumen – dokumen terkait
dengan penelitian dan mengambil
atau memotret gambar lokasi
penelitian
diperoleh dari perusahan dan
berbagai buku atau referensi
pustaka yang berhubungan dengan
masalah yang diteliti.
berwenang dengan menunjukan
surat ijin penelitian
Mengumpulkan data sesuai dengan
permasalahan penelitian
Mencatat hasil wawancara
Mencatat pengumpulan data
28
- Geologi regional dan
stratigrafi daerah
sekitarnya
6 Pengolahan
data
Menghitung dan menganalisis data
dari perusahan menggunakan
metode bishop & program slope/w
Hasil Perhitungan
1.3 Tujuan dan manfaat
1.4 Keadaan lingkungan
1.5 Sistematika penulisan
Bab II Tinjauan Pustaka
2.1 Tinjauan umum tentang lereng
2.2 Aspek geologi pada kestabilan
lereng
2.3 Jenis dan mekanisme gerakan
tanah dan longsoran
2.4 Penyebab gerakan tanah dan
longsor
2.5 Analisis kestabilan lereng
2.6 Metode analisis kestabilan lereng
2.7 Metode konstruksi
2.8 Metode Bishop
Bab III Metodelogi Penelitian
3.1 Rencana penelitian
3.2 Tahapan, metode dan teknik
penelitian
Bab IV Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil
4.2 Pembahasan
Bab V Penutup
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
3.2 Tahapan Metode dan Teknik Penelitian
3.2.1 Persiapan
Mengurus administrasi dan perijinan untuk dapat melakukan penelitian, antara lain :
1. Surat bukti bimbingan skripsi yang dikeluarkan oleh pengelolah program studi. 2. Surat ijin penelitian yang dikeluarkan oleh fakultas yang ditujukan kepada
instansi lokasi penelitian
3. meminta ijin kepada instansi setempat dan menjalin hubungan yang harmonis dengan orang – orang yang nanti akan dihubungi ketika melakukan penelitian dengan membawa surat dari fakultas.
3.2.2 Study Kepustakaan
1. Membaca menelaah dan meneliti hasil penelitian terdahulu, kemudian dirumuskan sedemikian rupa sebagai landasan berfikir bahwa penelitian yang akan dilakukan menjadi sangat penting.
2. Membaca menelaah dan meneliti buku – buku kepustakaan yang berisi teori – teori, pendapat dari penulis buku yang akan dijadikan referensi sebagai landasan teori yang merupakan alat analisis hasil penelitian.
3. Membaca, menelaah dan meneliti data atau dokumen, seperti yang terdapat dimajalah, surat kabar dan jurnal ilmiah. Tujuanya untuk pengembangan penelitian dan memperkaya data penelitian.
3.2.3 Pelaksanaan Penelitian Dilapangan
30
2. Pelaksanaan Penelitian
a. Menghubungi pihak – pihak yang berwenang dengan menunjukan surat ijin penelitian.
b. Mengumpulkan data sesuai dengan permasalahan penelitian. c. Mencatat hasil wawancara.
d. Mencatat pengumpulan data dan dokumen. 3.2.4 Pengumpulan Data
1. Jenis data yang diambil
Terkait penelitian ini jenis data yang diambil dilapangan berupa data sekunder. Data sekunder adalah data pendukung dari berbagai buku dan dokumen atau referensi pustaka baik yang didapat dari perusahaan maupun studi literatur yang berhubungan dengan masalah yang diteliti adapun data syang diambil adalah :
a. Data tanah timbunan daerah CIP
b. Geologi regional dan Statigrafi daerah sekitarnya 2. Metode Penelitian
Dalam penelitian ini metode pengumpulan data yang digunakan adalah sebagai berikut :
a. Observasi (pengamatan)
Mengadakan pengamatan langsung ke obyek penelitian yakni pada daerah CIP Mile Point 72 PT. Freeport Indonesia
b. Interview (wawancara)
3.2.5 Penyajian Data
32
3.2.6 Diagram Alir
PERSIAPAN
1. Pemilihan Judul
2. Pelajari Daerah Penelitian
3. Pemilihan literatur & Pustaka
PENGAMBILAN DATA
DATA SEKUNDER
1. Profil Perusahan
2. Geologi Regional dan Statigrafi
Daerah peelitian
PENGOLAHAN DATA
Metode Bishop Menggunakan
Microsoft Excel (N = Segmen, b = Lebar, h = Tinggi, w = berat)
Software Slope/w 2004
(FK dan juga Pengaruh muka air tanah pada timbunan CIP)
HASIL
Untuk mengetahui :
1. Kestabilan lereng pada daerah CIP
2. Perbandingan hasil Faktor Keamanan perhitungan analisis stabilitas lereng
dengan menggunakan perhitungan manual (Bishop) dan software Slope/w 2004
3. Pengaruh kenaikan muka air tanah
KESIMPULAN
Jika TIDAK FK > 1,
Maka Kondisi lereng dinyatakan Stabil DATA PRIMER
- Parameter Tanah Timbunan CIP
berupa (c = daya lekat, 𝛾 =
berat jenis, ϕ = sudut geser dalam)
33
BAB IV
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Studi Area
Common Infrastructure Project atau biasa dikenal dengan sebutan CIP
merupakan salah satu proyek yang direncanakan dan dikerjakan mulai dari tahun 2008 sampai dengan saat ini yang berlokasi di MP 72 PT. Freeport Indonesia. Daerah CIP ini dibentuk oleh material sisa tambang bawah tanah (waste rock). Pada daerah CIP ini akan dijadikan sebagai infrastructure area khusus Underground, penyimpanan material untuk ekspansi Underground dan juga sebagai akses ke
CampDavid (Pos anggota/keamanan).
(Sumber : Dept. Civil Geotech, PT.FI 2015)
Gambar 4.1 Perkembangan proyek pembangunan pada daerah CIP
34
4.1.1 Jenis Tanah
Jenis tanah yang ada pada daerah CIP dibagi dalam dua jenis yaitu tanah asli dan juga tanah timbunan. Material yang digunakan dalam penimbunan pada daerah CIP merupakan material sisa tambang bawah tanah DMLZ (Deep Mill Level Zone)
& GBC (Grasberg Block Cave)
(sumber : Dept. Civil Geotech, PT.FI 2015)
Gambar 4.2Profil daerah CIP
Adapun parameter dan tipe material yang digunakan untuk menghitung stabilitas timbunan pada daerah CIP.
Tabel 4.1 Parameter Tanah pada daerah CIP
(sumber : Dept. Civil Geotech, PT.FI 2015)
ϒ c ф E
(kN/mᶟ) (kN/m²) (degree) (kN/m²)
Tanah Asli 21,4 50 45 100.000
Tanah Timbunan 20 5 40 24000
4.2 Pembahasan
4.2.1 Perhitungan Faktor Keamanan dengan menggunakan metode Bishop
1. Bidang Longsor Pertama
Bagian Utara
Gambar 4.3 Bidang longsor pertama bagian utara
a. Perhitungan lebar Segmen (b)
Jumlah N (segmen) dalam bidang gelincir ini dibagi menjadi empat bagian :
N1 = 17,33 m N2 = 25,49 m N3 = 9,06 m N4 = 26,36 m
b. Perhitungan Tinggi (h)
Perhitungan tinggi (h) ini menggunakan rumus sebagai berikut :
ℎ =
𝑎𝑟𝑒𝑎
𝑏
ℎ1 131,13 𝑚ᶟ 17,33 m = 7,57 𝑚²
36
ℎ3 96,07 𝑚ᶟ9,06 𝑚 = 10,60 𝑚²
ℎ4 173,72 𝑚ᶟ26,36 𝑚ᶟ = 6,59 𝑚²
c. Perhitungan berat segmen tanah
Perhitungan berat segmen tanah menggunakan rumus sebagai berikut :
𝑤 = 𝛾 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
Dimana :
b = lebar segmen h = Tinggi
𝑤1 = 20 𝑥 17,33 𝑥 7,57 = 2622,6 𝑘𝑁 𝑤2 = 20 𝑥 25,49 𝑥 11,94 = 6087,2 𝑘𝑁 𝑤3 = 20 𝑥 9,06 𝑥10,60 = 1921,4𝑘𝑁 𝑤4 = 20 𝑥 26,36 𝑥 6,59 = 3472,4 𝑘𝑁
Berat total = W1+W2+W3+W4 = 1405,6 Kn d. Perhitungan Faktor Keamanan
Dengan menggunakan Persamaan (3.8) : FK =
∑[𝑐 𝑏𝑖+( 𝑤𝑖 −𝑢𝑖 𝑏𝑖 ) tan ∅]𝑀𝑖(𝑎)1 ∑(𝑊 sin 𝑎) 𝑖
FK Kiri = FK Kanan
Tabel 4.2Perhitungan FK Bidang Longsor pertama pada Bagian Utara
Bagian selatan
Gambar 4.4 Bidang longsor pertama bagian selatan
a. Perhitungan lebar Segmen (b)
Jumlah N (segmen) dalam bidang gelincir ini dibagi menjadi tujuh bagian: N1 = 10,79 m
ub)tanᶲ FK (trial1) 1,74 FK (trial2) 1,75
ϒ bh Mi A Mi A
kN/m kN kN
1 17,33 7,57 2622,6 57 2199 0 0 86,65 2201 2287 0,54 1,54 0,84 0,95 2170,81 0,95 2165,52 2 25,49 11,94 6087,2 39 3831 0 0 127,5 5108 5235 0,78 0,81 0,84 1,08 5657,33 1,08 5648,25 3 9,06 10,60 1921,4 23 751 0 0 45,3 1612 1658 0,92 0,42 0,84 1,11 1838,10 1,11 1836,32 4 26,31 6,60 3474,4 10 603 0 0 131,6 2915 3047 0,98 0,18 0,84 1,07 3255,78 1,07 3254,32 129 7384 4,21 12922,02 4,20 12904,41
FK KIRI 1,75 FK KANAN 1,75
cos α tan α tan ф kN kN kN
38
b. Perhitungan Tinggi (h)
Perhitungan tinggi (h) ini menggunakan rumus sebagai berikut :
ℎ =
𝑎𝑟𝑒𝑎
𝑏
c. Perhitungan berat segmen tanah
Perhitungan berat segmen tanah menggunakan rumus sebagai berikut :
𝑤7 = 20 𝑥 4 𝑥 2,09 = 167,4 𝑘𝑁
Berat total = W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7 = 11131,8 Kn d. Perhitungan Faktor Keamanan
Dengan menggunakan Persamaan (3.8) : FK =
∑[𝑐 𝑏𝑖+( 𝑤𝑖 −𝑢𝑖 𝑏𝑖 ) tan ∅]𝑀𝑖(𝑎)1 ∑(𝑊 sin 𝑎) 𝑖
FK Kiri = FK Kanan
Setelah dilakukan trial and error maka bidang longsor pertama pada bagian selatan dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi dengan nilai yang diperoleh adalah FK = 1,78
Tabel 4.3 Perhitungan FK Bidang Longsor pertama pada Bagian Selatan
b h w α W sin α u ub c'b (w-ub)tanᶲ FK (trial1) 1,79 FK (trial2) 1,78
ϒ bh Mi A Mi A
kN/m kN kN
1 11 7,10 1561 52 1230 0 0 55 1309,83 1364,83 0,62 1,28 0,84 0,99 1345,85 0,99 1346,14
2 11 13,55 2981,2 40 1916 0 0 55 2501,52 2556,52 0,77 0,84 0,84 1,07 2730,90 1,07 2731,33
3 13 14,26 3707,8 29 1798 0 0 65 3111,21 3176,21 0,87 0,55 0,84 1,10 3501,84 1,10 3502,25
4 4 13,99 1119,4 21 401 0 0 20 939,29 959,29 0,93 0,38 0,84 1,10 1057,18 1,10 1057,27
5 7 8,85 1239,2 16 341,57 0 0 35 1039,81 1074,81 0,96 0,29 0,84 1,09 1172,44 1,09 1172,52
6 3 5,93 355,8 11 67,89 0 0 15 298,55 313,55 0,98 0,19 0,84 1,07 335,92 1,07 335,93
7 4 2,09 167,4 9 26,19 0 0 20 140,47 160,47 0,99 0,16 0,84 1,06 170,29 1,06 170,30
178 5781 7,48 10314,42 7,48 10315,73
FK KIRI 1,78 FK KANAN 1,78
Segmen cos α tan α tan ф
kN kN kN c'b + (w-ub) tanᶲ
40
2. Bidang Longsor Kedua
Bagian UtaraGambar 4.5 Bidang longsor kedua bagian utara
a. Perhitungan lebar Segmen (b)
Jumlah N (segmen) dalam bidang gelincir ini dibagi menjadi enam bagian : N1 = 24,46 m
N2 = 22,92 m N3 = 14,78 m N4 = 25,5 m N5 = 9,03 m N6 = 26,31 m b. Perhitungan Tinggi (h)
Perhitungan tinggi (h) ini menggunakan rumus sebagai berikut :
ℎ =
𝑎𝑟𝑒𝑎
𝑏
ℎ1 264,19 𝑚ᶟ 24,46 𝑚 = 1080 𝑚²
ℎ3 387,37 𝑚ᶟ14,78 𝑚 = 26,21 𝑚²
ℎ4 618,11 𝑚ᶟ25,5 𝑚 = 24,24 𝑚²
ℎ5 166,44 𝑚ᶟ9,03 𝑚 = 18,43 𝑚²
ℎ6 262,75 𝑚ᶟ26,31 𝑚 = 9,99 𝑚²
c. Perhitungan berat segmen tanah
Perhitungan berat segmen tanah menggunakan rumus sebagai berikut :
𝑤 = 𝛾 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
Dimana :
b = lebar segmen h = Tinggi
𝑤1 = 20 𝑥 24,46 𝑥 1080 = 5283,8 𝑘𝑁 𝑤2 = 20 𝑥 22,92 𝑥 20,31 = 9310,8 𝑘𝑁 𝑤3 = 20 𝑥 14,78 𝑥 26,21 = 7747,4 𝑘𝑁 𝑤4 = 20 𝑥 25,5 𝑥 24,24 = 1236,2 𝑘𝑁 𝑤5 = 20 𝑥 9,03 𝑥 18,43 = 3328,8 𝑘𝑁 𝑤6 = 20 𝑥 26,31 𝑥 9,99 = 5255 𝑘𝑁
Berat total = W1+W2+W3+W4+W5+W6 = 43288 kN d. Perhitungan Faktor Keamanan
Dengan menggunakan Persamaan (3.8) : FK =
∑[𝑐 𝑏𝑖+( 𝑤𝑖 −𝑢𝑖 𝑏𝑖 ) tan ∅]𝑀𝑖(𝑎)1 ∑(𝑊 sin 𝑎) 𝑖
42
Setelah dilakukan trial and error maka bidang longsor kedua bagian utara dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi dengan angka yang diperoleh adalah FK = 1,82
Tabel 4.4 Perhitungan FK Bidang Longsor kedua pada Bagian Utara
Bagian Selatan
Gambar 4.6 Bidang longsor kedua bagian selatan
b h w α W sin α u ub c'b (w-ub)tanᶲ FK (trial1) 1,71 FK (trial2) 1,85 FK (trial3) 1,82
ϒ bh A A A
kN/m kN kN kN
24,46 10,80 5283,8 68 4899 0,00 0,00 122,3 4433,63 4555,93 0,37 2,48 0,84 0,83 3779,4992 0,80 3622,64 0,80 3654,22 22,92 20,31 9310,8 46 6698 0,00 0,00 114,6 7812,69 7927,29 0,69 1,04 0,84 1,05 8304,9411 1,02 8093,19 1,03 8135,82 14,78 26,21 7747,4 36 4554 0,00 0,00 73,9 6500,84 6574,74 0,81 0,73 0,84 1,10 7215,4103 1,08 7071,90 1,08 7100,80 25,5 24,24 12362,2 20 4228 0,00 0,00 127,5 10373,12 10500,62 0,94 0,36 0,84 1,11 11629,669 1,09 11496,30 1,10 11523,16 9,03 18,43 3328,8 9 520,74 0,00 0,00 45,15 2793,19 2.838,34 0,99 0,16 0,84 1,06 3021,2789 1,06 3004,79 1,06 3008,11 26,31 9,99 5255 -1 -91,71 0,00 0,00 131,55 4409,47 4541,02 1,00 -0,02 0,84 0,99 4501,438 0,99 4504,38 0,99 4503,79 43288 178 20808 6,14 38452,237 6,04 37793,20 6,06 37925,89
FK 1,85 FK KIRI 1,82 FK KANAN 1,82
Mi c'b + (w-ub) tanᶲcos α tan α tan ф
kN kN Mi Mi
a. Perhitungan lebar Segmen (b)
Jumlah N (segmen) dalam bidang gelincir ini dibagi menjadi delapan bagian :
N1 = 18,27 m N2 = 8,45 m N3 = 10,14 m N4 = 11 m N5 = 16,06 m N6 = 15,71 m N7 = 15,31 m N8 = 14,08 m b. Perhitungan Tinggi (h)
Perhitungan tinggi (h) ini menggunakan rumus sebagai berikut :
ℎ =
𝑎𝑟𝑒𝑎
𝑏
ℎ1 215,28 𝑚ᶟ 18,27 𝑚 = 11,96 𝑚²
ℎ2 201,5 𝑚ᶟ
8,45 𝑚 = 25,15 𝑚²
ℎ3 316,81 𝑚ᶟ10,14 𝑚 = 31,68 𝑚²
ℎ4 373,5 𝑚ᶟ11 𝑚 = 33,95 𝑚²
ℎ5 320,11 𝑚ᶟ16,06 𝑚 = 20,01 𝑚²
ℎ6 381,07 𝑚ᶟ15,71 𝑚 = 23,82 𝑚²
ℎ7 245,68 𝑚ᶟ15,31 𝑚 = 16,38 𝑚²
44
c. Perhitungan berat segmen tanah
Perhitungan berat segmen tanah menggunakan rumus sebagai berikut :
𝑤 = 𝛾 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
Berat total = W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7+W8 = 42414,8 kN d. Perhitungan Faktor Keamanan
Dengan menggunakan Persamaan (3.8) : FK =
∑[𝑐 𝑏𝑖+( 𝑤𝑖 −𝑢𝑖 𝑏𝑖 ) tan ∅]𝑀𝑖(𝑎)1 ∑(𝑊 sin 𝑎) 𝑖
FK Kiri = FK Kanan
Tabel 4.5 Perhitungan FK Bidang Longsor kedua pada Bagian selatan
3. Bidang Longsor Ketiga
Bagian utara
Gambar 4.7 Bidang longsor ketiga bagian utara
b h w α W sin α u ub c'b (w-ub)tanᶲ FK (trial1) 2,16 FK (trial2) 2,18 FK (trial3) 2,17
ϒ bh Mi A Mi A Mi A
kN/m kN kN kN
1 18 11,96 4305,6 51 3346 0 0 90 3612,83 3702,83 0,63 1,23 0,84 0,93 3448,15 0,93 3437,89 0,93 3442,99
2 8 25,19 4030 41 2644 0 0 40 3381,57 3421,57 0,75 0,87 0,84 1,01 3454,32 1,01 3446,32 1,01 3450,30
3 10 31,68 6336,2 35 3634 0 0 50 5316,70 5366,70 0,82 0,70 0,84 1,04 5591,95 1,04 5580,98 1,04 5586,44
4 11 33,95 7470 28 3507 0 0 55 6268,07 6323,07 0,88 0,53 0,84 1,07 6736,12 1,06 6725,54 1,06 6730,81
5 16 20,01 6402,2 21 2.294,34 0 0 80 5372,08 5452,08 0,93 0,38 0,84 1,07 5848,98 1,07 5842,01 1,07 5845,48
6 16 23,82 7621,4 12 1.584,58 0 0 80 6395,11 6475,11 0,98 0,21 0,84 1,06 6856,60 1,06 6851,80 1,06 6854,19
7 15 16,38 4913,6 3 257,16 0 0 75 4123,00 4198,00 1,00 0,05 0,84 1,02 4277,60 1,02 4276,81 1,02 4277,20
8 14 4,77 1335,8 (4) -93,18 0 0 70 1120,87 1190,87 1,00 -0,07 0,84 0,97 1155,70 0,97 1155,99 0,97 1155,85
17174 8,17 37369,40 8,16 37317,35 8,16 37343,25
FK 2,18 FK KIRI 2,17 FK KANAN 2,17
cos α tan α tan ф
kN kN kN
Segmen c'b + (w-ub) tanᶲ
46
a. Perhitungan lebar Segmen (b)
Jumlah N (segmen) dalam bidang gelincir ini dibagi menjadi tujuh bagian: N1 = 16,89 m
N2 = 23,79 m N3 = 22,92 m N4 = 14,78 m N5 = 25,51 m N6 = 9,03 m N7 = 26,35 m
b. Perhitungan Tinggi (h)
Perhitungan tinggi (h) ini menggunakan rumus sebagai berikut :
ℎ =
𝑎𝑟𝑒𝑎
𝑏
ℎ1 294,02 𝑚ᶟ 16,89 𝑚 = 17,41 𝑚²
ℎ2 749,98 𝑚ᶟ23,79 𝑚 = 31,35 𝑚²
ℎ3 743,35 𝑚ᶟ22,92 𝑚 = 32,43 𝑚²
ℎ4 483,39 𝑚ᶟ14,78 𝑚 = 32,71 𝑚²
ℎ5 699,94 𝑚ᶟ25,51 𝑚 = 27,44 𝑚²
ℎ6 187,95 𝑚ᶟ9,03 𝑚 = 20,81 𝑚²
c. Perhitungan berat segmen tanah
Perhitungan berat segmen tanah menggunakan rumus sebagai berikut :
𝑤 = 𝛾 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
Dimana :
b = lebar segmen h = Tinggi
𝑤1 = 20 𝑥 16,89 𝑥 17,41 = 6292,02 𝑘𝑁 𝑤2 = 20 𝑥 23,79 𝑥 31,35 = 16049,57 𝑘𝑁 𝑤3 = 20 𝑥 22,92 𝑥 32,43 = 15907,69𝑘𝑁
𝑤4 = 20 𝑥 14, 78 𝑥 32,71 = 10344,55𝑘𝑁
𝑤5 = 20 𝑥 25,51 𝑥 27,44 = 14978,72 𝑘𝑁 𝑤6 = 20 𝑥 9,03 𝑥 20,81 = 4022,13 𝑘𝑁 𝑤7 = 20 𝑥 26,35𝑥 10,48 = 5911,32𝑘𝑁
Berat total = W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7 = 73506 kN d. Perhitungan Faktor Keamanan
Dengan menggunakan Persamaan (3.8) : FK =
∑[𝑐 𝑏𝑖+( 𝑤𝑖 −𝑢𝑖 𝑏𝑖 ) tan ∅]𝑀𝑖(𝑎)1 ∑(𝑊 sin 𝑎) 𝑖
FK Kiri = FK Kanan
48
Tabel 4.6 Perhitungan FK Bidang Longsor ketiga pada Bagian utara
Bagian Selatan
Gambar 4.8 Bidang longsor ketiga bagian selatan
a. Perhitungan b (lebar segmen)
Jumlah N (segmen) dalam bidang gelincir ini dibagi menjadi delapan bagian : N1 = 4,54 m
1 16,89 17,41 6292,03 51 4890 0 0 844,5 6292,03 7136,53 0,63 1,23 1 0,94 6709,6122 0,94 6700,77
2 23,79 31,53 16049,57 41 10529 0 0 1189,5 16049,57 17239,07 0,75 0,87 1 1,02 17534,432 1,02 17516,41
3 22,92 32,43 15907,69 31 8193 0 0 1146 15907,69 17053,69 0,86 0,60 1 1,06 18131,185 1,06 18117,19
4 14,78 32,71 10344,55 24 4208 0 0 739 10344,55 11083,55 0,91 0,45 1 1,08 11928,557 1,08 11921,37
5 25,51 27,44 14978,72 17 4.379,35 0 0 1.275,50 14978,72 16254,22 0,96 0,31 1 1,07 17444,893 1,07 17437,32
6 9,03 20,81 4022,13 11 767,46 0 0 451,50 4022,13 4473,63 0,98 0,19 1 1,06 4732,8804 1,06 4731,52
7 26,31 10,50 5911,32 5 515,21 0 0 1.315,50 5911,32 7226,82 1,00 0,09 1 1,03 7451,2654 1,03 7450,26
33482 7,26 83932,826 7,25 83874,84
FK KIRI 2,51 FK KANAN 2,51 cos α tan α tan ф
kN kN kN
Segmen c'b + (w-ub) tanᶲ
N4 = 8,50 m N5 = 8,52 m N6 = 11,15 m N7 = 9,62 m N8 = 12,92 m b. Perhitungan tinggi (h)
Perhitungan tinggi (h) ini menggunakan rumus sebagai berikut :
ℎ =
𝑎𝑟𝑒𝑎
𝑏
ℎ1 21,37 𝑚ᶟ4,54 𝑚 = 4,27 𝑚²
ℎ2 89,38 𝑚ᶟ8,56 𝑚 = 9,93 𝑚²
ℎ3 93,82 𝑚ᶟ7,55 𝑚 = 11,73 𝑚²
ℎ4 103,52 𝑚ᶟ8,50 𝑚 = 11,50 𝑚²
ℎ5 90,11 𝑚ᶟ
8,52 𝑚 = 10,01 𝑚²
ℎ6 105,43 𝑚ᶟ11,15 𝑚 = 9,58 𝑚²
ℎ7 98,13 𝑚ᶟ9,62 𝑚 = 9,81 𝑚²
ℎ8 66,44 𝑚ᶟ12,92 𝑚 = 5,11𝑚2
c. Perhitungan berat segmen tanah (W)
Perhitungan berat segmen tanah ini menggunakan rumus sebagai berikut :
𝑤 = 𝛾 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
Dimana :
50
Berat total = W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7+W8 = 13364 kN d. Perhitungan Faktor Keamanan
Dengan menggunakan Persamaan (3.8) : FK =
∑[𝑐 𝑏𝑖+( 𝑤𝑖 −𝑢𝑖 𝑏𝑖 ) tan ∅]𝑀𝑖(𝑎)1
∑(𝑊 sin 𝑎) 𝑖
FK Kiri = FK Kanan
Setelah dilakukan trial and error dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi dengan angka yang diperoleh adalah FK = 1,68
Tabel 4.7 Perhitungan FK Bidang Longsor ketiga pada Bagian Selatan
b h w α W sin
α u ub c'b (w-ub)tanᶲ FK 1 (trial) 1,66 FK 2 (trial) 1,68
ϒ bh Mi A Mi A
kN/m kN kN
1 5 4,274 427,4 63 381 0 0 25 358,63 383,63 0,45 1,96 0,84 0,90 346,95 0,90 344,89
2 9 9,93 1787,6 57 1499 0 0 45 1499,97 1544,97 0,54 1,54 0,84 0,97 1496,42 0,96 1488,62
3 8 11,73 1876,4 47 1372 0 0 40 1574,49 1614,49 0,68 1,07 0,84 1,05 1697,93 1,05 1690,82
4 9 11,50 2070,4 40 1331 0 0 45 1737,27 1782,27 0,77 0,84 0,84 1,09 1944,39 1,09 1937,50
5 9 10,01 1802,2 33 981,55 0 0 45 1512,23 1557,23 0,84 0,65 0,84 1,11 1734,71 1,11 1729,61
6 11 9,58 2108,6 26 924,35 0 0 55 1769,33 1824,33 0,90 0,49 0,84 1,12 2043,94 1,12 2039,13
7 10 9,81 1962,6 19 638,96 0 0 50 1646,82 1696,82 0,95 0,34 0,84 1,11 1883,61 1,11 1880,29
8 13 5,11 1328,8 11 253,55 0 0 65 1115,00 1180,00 0,98 0,19 0,84 1,08 1272,13 1,08 1270,77
7382 8,44 12420,08 8,41 12381,63
FK KIRI 1,68 FK KANAN 1,68
kN kN m m² ◦ kN kN/m2 kN
4.2.2 Perhitungan Faktor Keamanan Menggunakan Software Slope/W
Sebagai perbandingan dari perhitungan manual, digunakan juga Slope/w 2004 untuk mendapatkan nilai Faktor Keamanan.
Langkah pertama yang harus dilakukan dalam program slope/w adalah memodelkan geometri lereng galian melalu titik-titik koordinat yang kemudian dihubungkan hingga membentuk region.
Gambar 4.9 Memodelkan geometri lereng melalui titik-titik koordinat
Adapun parameter tanah yang digunakan dalam perhitungan ini. Parameter tersebut dapat dilihat pada tabel 4.8
Tabel 4.8 Input Parameter Tanah Perhitungan Dengan Slope/W
(Sumber : Civil Geotech pt. Freeport Indonesia)
ϒ c ф E
(kN/mᶟ) (kN/m²) (degree) (kN/m²)
Tanah Asli 21,4 50 45 100.000
Tanah Timbunan 20 5 40 24000
52
Parameter lapisan tanah perlu didefinisikan pada Material properties. ada dua jenis parameter tanah yang di masukan pada Material Properties yaitu tanah timbunan
(fill material) dan tanah asli (colluvium).
Gambar 4.10 Input Parameter Tanah Timbunan (Fill Material)
1. Bidang Longsor Pertama
- Utara
Pada bidang longsor ini memiliki 6 segmen, output yang dihasilkan dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi, angka yang diperoleh adalah FK = 1.501
Gambar 4.12Bidang longsor pertama bagian utara
- Selatan
Pada Bidang longsor ini dibagi dalam 7 segmen, output yang dihasilkan dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko menengah, angka yang diperoleh adalah FK = 1.143
Gambar 4.13Bidang longsor pertama bagian selatan
Bidang longsor Tanah timbunan Tanah Asli
Keterangan Gambar :
Bidang longsor Tanah timbunan Tanah Asli
54
2. Bidang Longsor kedua - Utara
Pada bidang longsoran ini dibagi dalam 6 segmen, output yang dihasilkan dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi, angka yang diperoleh adalah FK = 1.70
Gambar 4.14 Bidang Longsor kedua bagian Utara
- Selatan
Pada bidang longsor ini dibagi menjadi 8 segmen, output yang dihasilkan dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko menengahi, angka yang diperoleh adalah FK = 1.426
Gambar 4.15 Bidang Longsor kedua bagian Selatan
Bidang longsor Tanah timbunan Tanah Asli
Keterangan Gambar :
Bidang longsor Tanah timbunan Tanah Asli
3. Bidang Longsor ketiga - Utara
Pada bidang longsor ini dibagi menjadi 7 segmen, output yang dihasilkan dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi, angka yang diperoleh adalah FK = 1.650
Gambar 4.16 Bidang Longsor ketiga bagian utara
- Selatan
Pada bidang longsor ini dibagi dalam 8 segmen, output yang dihasilkan dinyatakan aman terhadap longsoran dengan FK minimum pada resiko tinggi, angka yang diperoleh adalah FK = 1.18
Gambar 4.17 Bidang Longsor ketiga bagian utara
Bidang longsor Tanah timbunan Tanah Asli
Keterangan Gambar :
Bidang longsor Tanah timbunan Tanah Asli
56
Setelah dilakukan perhitungan secara manual (bishop) dan juga menggunakan software slope/w maka daerah CIP (common Infrastructure Project) dipastikan aman digunakan berdasarkan nilai faktor keamanan yang diperoleh, dan juga dapat dilihat perbandingan antara perhitungan manual dan juga Slope/w 2004, dimana hasil perhitungan yang dilakukan menggunakan software slope/w 2004 lebih terlihat akurat dibandingkan dengan perhitungan yang dilakukan secara manual mengunakan metode bishop. Faktor keamanan yang diperoleh dapat dilihat pada tabel 4.8
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Manual Manual dan Slope/W
UTARA SELATAN UTARA SELATAN UTARA SELATAN
1.75 1.78 1.501 1.143 0.24 0.63
1.82 2.17 1.70 1.426 0.12 0.25
2.51 1.68 1.650 1.18 0.86 0.5
2 3
BIDANG LONGSOR
PERHITUNGAN
MANUAL SLOPE/W SELISIH